Question

9．在測定空氣中氧氣含量的實驗中，小慶采用了如圖所示裝置：在由兩個注射器組成的密閉系統中共留有25mL空氣，給裝有細銅絲的玻璃管加熱，同時緩慢來回推動兩個注射器活塞，至玻璃管內的銅絲在較長時間內無進一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個注射器內，觀察密閉系統內空氣體積變化．
（1）實驗開始前，如何檢查裝置的氣密性？在做實驗之前，同時向內推動活塞，活塞都彈回原位，這說明裝置不漏氣．
（2）在實驗加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是使空氣中的氧氣充分反應 ．
（3）寫出該實驗中反應的表達式2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
（4）小慶測得實驗結果如下：

反應前注射器內氣體總體積	反應后注射器內氣體總體積
25mL	22mL

由此數據可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數＜ 2l%（填“＞”、“=”、“＜”）．造成該實驗出現誤差的原因可能是①②③．（填序號）
  ①沒有交替緩緩推動兩個注射器活塞   ②讀數時沒有冷卻至室溫   ③加入銅絲量太少  ④加入銅絲量太多．

Answer 1

分析 本實驗是通過銅與氧氣反應來測定氧氣在空氣中的含量，反應過程中要反復推斷活塞，目的是讓氧氣全部參加反應，為了實驗結果的準確，銅的量一定要足夠，另外，反應后要等到裝置冷卻再讀數；測量混合物中某成分的含量是，一般方法是通過化學反應除去混合物中的一種成分，再根據體積或質量變化得出這種成分的含量．

解答 解：
（1）在做實驗之前，同時向內推動活塞，活塞都彈回原位，這說明裝置不漏氣；
（2）在實驗加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是，使空氣中的氧氣充分反應，使實驗結果準確．
（3）銅和氧氣反應的化學方程式為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO
（4）由此數據計算空氣中氧氣的含量為：$\frac{25mL-22mL}{25mL}$=12%，故小于21%、原因可能是加入銅絲量太少
答案：
（1）在做實驗之前，同時向內推動活塞，活塞都彈回原位，這說明裝置不漏氣；
（2）使空氣中的氧氣充分反應；
（3）2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2CuO
（4）＜；①②③．

點評 本題用銅和氧氣反應來測定空氣中氧氣的含量，比較新穎，是一道不錯的變形題．